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淺談無線測溫技術在高壓開關柜中應用

文章更新時間：2023-08-01　點擊量：247

摘要：高壓開關柜設備是電力系統(tǒng)中的重要輸電設備。為了提高電力系統(tǒng)的效率，有必要全面診斷高壓開關柜的故障，避免故障問題的不利影響。在高壓開關柜中應用無線溫度測量技術可以實現(xiàn)實時動態(tài)監(jiān)測，幫助相關人員根據(jù)高壓開關柜的溫度變化采取相應的應對措施，避免事故發(fā)生，有效促進高壓開關柜的正常運行。

關鍵詞：無線測溫技術；高壓開關柜

引言

在電力系統(tǒng)中，高壓開關柜是一個非常關鍵的內(nèi)容，其運行質(zhì)量將直接影響整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。然而，在實際操作中，由于許多因素的影響，高壓開關柜很容易發(fā)生加熱故障，從而對其正常運行產(chǎn)生不利影響。為了改善這種情況，我們還需要使用無線溫度測量技術實時監(jiān)控高壓開關柜，以便及時消除故障隱患，這對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行具有重要意義。因此，有必要對相關內(nèi)容進行深入研究。

1無線測溫技術的原理和特點

1.1基本原理

對于無線溫度測量技術，其主要原理是結(jié)合各種溫度傳感元件進行溫度測量，涉及的溫度傳感元件包括：半導體傳感器、紅外溫度測量傳感器、熱敏電阻溫度傳感器、被動無線溫度傳感器、聲表面溫度傳感器等。

1.2技術特點

首先，安全性可以通過點絕緣安裝來降低爬電的影響，因此不會影響電氣設備的安全運行，具有較高的安全性；第二，精度。一些高精度的數(shù)字傳感器經(jīng)常應用于無線傳感器系統(tǒng)，這些傳感器大多基于接觸式溫度測量。在加熱點附近設置傳感器可以快速準確地測量溫度變化，從而為監(jiān)測系統(tǒng)提供準確的溫度測量數(shù)據(jù)；第三，靈活性。一般來說，無線溫度測量元件的體積相對較小。因此，它們的安裝更方便、更靈活確保測量工作的全面性；四是易用性。無線測溫平臺的設計通常采用模塊化方法。通過這種設計方法，可以有效提高系統(tǒng)操作的便利性和簡單性，便于與網(wǎng)絡的連接，實現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制，保證系統(tǒng)的易用性；第五，低能耗。無線溫度測量技術的應用更注重低功耗概念的應用。因此，在應用該技術進行溫度測量時，不僅不會造成太多的能耗問題，而且可以有效延長溫度測量元件的使用壽命。

2無線測溫技術在高壓開關柜中的應用是必要的

2.1有效降低事故發(fā)生率

從目前高壓開關柜的應用情況來看，由于溫度過高，沒有及時發(fā)現(xiàn)，事故越來越多。利用無線溫度測量技術實時監(jiān)測是必要的。該技術可以幫助相關人員在問題發(fā)生初期采取相應措施，避免事故范圍的進一步擴大，這對電力系統(tǒng)的整體安全運行具有積極意義。

2.2及時發(fā)現(xiàn)隱患故障

隨著電力資源應用規(guī)模和應用需求的不斷增加，大多數(shù)高壓開關柜長時間運行，這將加速其老化。隨著相應功能的不斷損失，事故發(fā)生的概率將逐漸增加。采用無線溫度測量技術的報警系統(tǒng)可以及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的隱患和故障，有利于高壓開關柜的長期運行。

3高壓開關柜中的無線測溫技術

3.1整體設計

優(yōu)化溫度傳感器。由于無線溫度測量技術涉及各種溫度傳感器，通過對這些傳感器的分析可以發(fā)現(xiàn)，它們都有特定的溫度測量范圍，適用的溫度環(huán)境也不同。但是，應結(jié)合高壓開關柜的具體情況，考慮具體應用的溫度傳感器。應盡可能選擇溫度測量電路簡單、測量精度高、占用口線少、擴展方便、使用方便、成本低的溫度傳感器，以支持高壓開關柜的平穩(wěn)運行。二是合理選擇高低壓側(cè)的信號傳輸方式。對于高壓開關柜中的無線溫度測量系統(tǒng)，無線信號傳輸模式是一種需要考慮的設計內(nèi)容，需要合理選擇。常用的無線信號傳輸方式包括Zigbee技術、IEE802.11技術、藍牙技術和紅外技術。在選擇過程中，需要綜合考慮各種技術的標準、功耗和抗干擾能力。三是要科學選擇高壓側(cè)供電方式。一般情況下，高壓側(cè)電路的供電電源需要輸出相對穩(wěn)定，抗干擾能力強。目前常用的供電方式有CT互感器電源、電池供電、激光供電、太陽能供電等。其中，CT互感器電源不僅可以滿足高壓側(cè)供電的需求，而且在結(jié)構(gòu)安全性、應用成熟度和環(huán)境適用性方面也具有很大的優(yōu)勢。

3.2硬件設計

微控制器；溫度顯示器；溫度收集器；傳感器設備；協(xié)調(diào)器；綜合管理；

3.3軟件設計

軟件在無線測溫技術的應用中起著重要的作用，主要包括預警、系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示、系統(tǒng)配置輸入等功能，是相關人員應用管理的窗口。初始化后，無線測溫軟件系統(tǒng)可以直接收集每個溫度點的溫度信息，然后傳輸溫度數(shù)據(jù)和傳感器編號。在使用無線溫度測量技術進行溫度測量時，監(jiān)控中心配備了監(jiān)控工作站。使用CAN總線，已安裝軟件的計算機可以直接連接到溫度顯示器。接收溫度數(shù)據(jù)后，溫度顯示器將顯示溫度數(shù)據(jù)的實時值和相應的傳感器編號，然后數(shù)據(jù)處理器將獲得的溫度數(shù)據(jù)值與正常溫度值進行比較。如果收集到的溫度數(shù)據(jù)值或溫度變化率超過正常溫度值和正常范圍，系統(tǒng)將判斷為超溫，并在LCD屏幕上發(fā)出相應的報警和顯示；此報警信號將通過通信單元傳輸?shù)街骺卣镜谋O(jiān)控中心，提醒相關工作人員采取合理的響應策略。如果無線溫度測量軟件系統(tǒng)確定溫度不超過限值，它也會顯示在LCD屏幕上

3.4相關測試

通過建立無線溫度測量系統(tǒng)，可以有效地實現(xiàn)無線溫度測量技術在高壓開關柜中的應用。該系統(tǒng)用于測試三個高壓開關柜。每個高壓開關柜有兩個溫度測量點，設定溫度限制值為40℃。從溫度監(jiān)測界面可以看出，一旦測量點的溫度超過異常值，就會在顯示屏上發(fā)出預警信息，并通知相關工作人員，以便及時遏制情況的進一步擴散。此外，該系統(tǒng)簡單易懂，便于相關工作人員實時監(jiān)測溫度。

4安科瑞無線測溫系統(tǒng)

4.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)直接通過RS485總線或以太網(wǎng)與間隔設備通信，系統(tǒng)設計遵循國際標準Modbus。-RTU、Modbus-TCP和其他傳輸規(guī)則大大提高了安全性、可靠性和開放性。該系統(tǒng)具有遠程信息、遠程測量、遠程控制、遠程調(diào)整、遠程設置、事件報警、曲線、棒圖、報告和用戶管理功能，可以監(jiān)控無線溫度測量系統(tǒng)的設備運行狀態(tài)，實現(xiàn)快速報警響應，防止嚴重故障。